Dogma Central de la Biología Molecular

Dogma Central de la Biología Molecular

• Describe el flujo de la información genética en las células: Replicación, Transcripción y Traducción
• Propuesto por Francis Crick en 1958

Replicación del ADN

• Proceso fundamental para la herencia genética
• Permite la duplicación precisa de la información genética antes de la división celular
• Ocurre en procariotas y eucariotas

Replicación en Células Procariotas

• Iniciación: Identificación de un origen de replicación (ORI) y unión de la enzima ADN polimerasa III
• Desenrollamiento de la doble hélice: Helicasa desenrolla la doble hélice de ADN, creando una horquilla de replicación
• Síntesis de cebador: ADN primasa sintetiza un cebador de ARN corto en el extremo 5' de la hebra libre
• Elongación: ADN polimerasa III comienza a agregar nucleótidos complementarios a la hebra molde
• Remoción de cebadores y unión de fragmentos de Okazaki: ADN polimerasa I retira los cebadores de ARN y los reemplaza con nucleótidos de ADN en la hebra retardada

Replicación en Células Eucariotas

• Iniciación: Unión de la ORC (proteína de reconocimiento de origen) a los orígenes de replicación
• Desenrollamiento de la doble hélice: Helicasa desenrolla la doble hélice, formando burbujas de replicación
• Síntesis de cebador: Primasa sintetiza cebadores de ARN en ambos lados de la horquilla de replicación
• Elongación: ADN polimerasa α inicia la elongación y sintetiza fragmentos de cebador de ARN-ADN en ambas hebras
• Remoción de cebadores y unión de fragmentos de Okazaki: ADN polimerasa δ reemplaza los cebadores de ARN con nucleótidos de ADN en la hebra retardada

Transcripción del ADN

• Proceso fundamental en la expresión génica que permite la síntesis de ARN a partir de una plantilla de ADN
• Esencial para la producción de ARN mensajero (ARNm)
• Ocurre en procariotas y eucariotas

Transcripción en Células Procariotas

• Iniciación: ARN polimerasa se une a la región promotora del gen
• Elongación: ARN polimerasa avanza a lo largo del gen, sintetizando una cadena de ARN complementaria a la hebra molde de ADN
• Terminación: ARN polimerasa se desprende del ADN y libera el ARN recién sintetizado

Transcripción en Células Eucariotas

• Iniciación: Factores de transcripción se unen al promotor del gen, ayudando a reclutar la ARN polimerasa II
• Elongación: ARN polimerasa II comienza a sintetizar el ARN pre-mensajero (pre-ARNm) utilizando una de las hebras de ADN como plantilla
• Capping: Se agrega una estructura de "cap" a la extremidad 5' del pre-ARNm
• Splicing: Eliminación de intrones y unión de exones para formar el ARN maduro
• Poliadenilación: Se agrega una cola de poliadenina (cola poli-A) a la extremidad 3' del pre-ARNm

Traducción

• Conversión de la secuencia del ARNm en aminoácidos correspondientes
• Implica la interacción de ARN de transferencia (ARNt) y ribosomas

ARN de Transferencia (ARNt)

• Molécula de ARN especializada en el transporte de aminoácidos en el sitio de la traducción
• Hay un ARNt para cada codón y aminoácido
• Tiene la forma característica de trébol debido a la unión de las bases complementarias

Ribosomas

• Complejo formado por proteínas y ARN que interactúa con los ARNt para convertir el ARNm en polipéptidos
• Lee cada segmento de la molécula de ARNm para decodificar la secuencia, aportando los aminoácidos apropiados y formando un enlace covalente entre ellos

Regulación de la Síntesis de Proteínas

• La síntesis de proteínas está cuidadosamente regulada para garantizar que las proteínas se produzcan en el momento y lugar adecuados
• Los factores de transcripción y otros reguladores controlan la expresión génica
• Los mecanismos de control incluyen la modificación de la cromatina, la regulación de la transcripción y la degradación del ARNm